DE3005596A1 - Concrete transporter vehicle monitoring consistently during travel - uses mechanical, electrical or nuclear sensor controlling mix by addition of constituents - Google Patents
Concrete transporter vehicle monitoring consistently during travel - uses mechanical, electrical or nuclear sensor controlling mix by addition of constituentsInfo
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Abstract
Description
Verfahren und EinrichtungProcedure and establishment
zum Transport von Beton Beschreibung Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Transport von Beton von einer Mischanlage zu einem Verbraucher mittels einer Transporteinrichtung, vorzugsweise eines im wesentlichen aus einer auf einem Fahrzeugchassis drehbar gelagerten Mischtrommel bestehenden Transportbetonmischers, der mit der beim Verbraucher zu verarheitenden (im folgenden Soll-Mischung genannten) Betonmischung gefüllt ist.for transporting concrete Description The present The invention relates to a method of transporting concrete from a mixing plant to a consumer by means of a transport device, preferably one substantially consisting of a mixing drum rotatably mounted on a vehicle chassis Concrete mixer, which is to be impregnated with the consumer (in the following The concrete mix is filled.
Abgesehen von diesem grundsätzlichen Arbeitsverfahren bezieht sich die vorliegende Erfindung auch auf eine Transporteinrichtung zur Durchführung des Verfahrens.Apart from this basic working procedure, the present invention also relates to a transport device for carrying out the Procedure.
Der Transport des Betons von der Mischmaschine zur Einbau- oder Verwendungsstelle beinhaltet für alle Betriebe ein wirtschaftliches und organisatorisches Problem. Abgesehen von diesen mehr oder weniger sich auf die Auswahl der einzusetzenden Geräte auswirkenden Überlegungen, spielt die Frage der Betongüte bzw. ihrer Gewährleistung eine erhebliche Rolle.The transport of the concrete from the mixer to the place of installation or use contains an economic and organizational problem for all companies. Apart from these more or less it depends on the selection of the devices to be used The question of the quality of the concrete or its guarantee plays a role a significant role.
Während man in der Vergangenheit das Hauptaugenmerk beim Betontransport auf Rationalisierung und Mechanisierung der Transportmittel selbst richtete, wurde die Frage der Betonqualität insofern etwas vernachlässigt, -als man sich damit begnügte, diese Qualität in der Mischmaschine, also im Transportbetonwerk zu bestimmen und mehr oder weniger darauf zu vertrauten, daß die Füllung in der Transporteinrichtung auf dem Wege zum Verbraucher und daselbst keinen die Qualität verändernden Manipulationen unterworfen wird.While in the past the main focus was on transporting concrete aimed at the rationalization and mechanization of the means of transport itself the question of the quality of the concrete is somewhat neglected inasmuch as one was satisfied with it, to determine this quality in the mixer, i.e. in the ready-mixed concrete plant more or less to trust that the filling is in the conveyor On the way to the consumer and there, no manipulations that change the quality is subjected.
In der Praxis des Transportbetonbetriebs sieht es nun jedoch so aus, daß einerseits Witterungseinflüsse den Wassergehalt der Betonmischung beeinflussen und daß andererseits die Bedienungsperson der Transporteinrichtung eigenmächtig die Mischung verändern kann.In the practice of the ready-mixed concrete company, however, it now looks like this that on the one hand weather influences affect the water content of the concrete mix and that, on the other hand, the operator of the transport device is unauthorized can change the mix.
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht somit darin, das Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend zu optimieren, daß jegliche Änderungen bezüglich der Eigenschaften der zu transportierenden Betonmischung erkannt und gegebenenfalls kompensiert werden.The object on which the present invention is based thus exists in optimizing the method of the type mentioned in such a way that any Detected changes in the properties of the concrete mix to be transported and compensated if necessary.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Konsistenz (Soll-Konsistenz) der Soll-Mischung während des Transports zwischen Mischanlage und Verbraucher überwacht wird.This task is achieved in that the consistency (target consistency) the target mixture is monitored during transport between the mixing plant and the consumer will.
Die Transporteinrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß Meßmittel zur Bestimmung der Betonkonsistenz vorgesehen sind, daß Speichermittel vorgesehen sind, die der Soll-Konsistenz entsprechende Wassermengenwerte verfügbar halten, daß ein Komparator vorgesehen ist, der die gemessenen Betonkonsistenzwerte mit den abgespeicherten Soll-Konsistenzwerten vergleicht, und daß Ansteuermittel vorgesehen sind, die in Abhängigkeit von den Vergleichs ergebnissen gegebenenfalls eine Was sernachdo sie rung initiieren.The transport device for carrying out this procedure is characterized are characterized by the fact that measuring equipment is provided to determine the concrete consistency, that storage means are provided, the water quantity values corresponding to the target consistency keep available that a comparator is provided which the measured concrete consistency values compares with the stored target consistency values, and that control means are provided, depending on the comparison results, if necessary initiate water replenishment.
Weitere Einzelheiten und Merkmale im Hinblick auf diese Transporteinrichtung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.Further details and features with regard to this transport device result from the further subclaims.
Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung liegt letztlich darin, daß das die Verarbeitbarkeit des Betons bestimmende Maß, die Konsistenz nämlich, auf dem Wege von der Mischanlage zur Verwendungsstelle überwacht wird. Damit lassen sich sowohl witterungsbedingte Abweichungen, als auch eigenmächtig manipulierte Veränderungen der Konsistenz jederzeit erkennen und registrieren und schließlich gegebenenfalls auch kompensieren.The basic idea of the present invention is ultimately that the degree that determines the workability of the concrete, namely the consistency the way from the mixing plant to the point of use is monitored. Leave with it weather-related deviations as well as unauthorized manipulation Recognize and register changes in consistency at any time, and finally compensate if necessary.
Die Transporteinrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird anhand eines dem Prinzip der Erfindung entsprechend ausgerüsteten Transportbetonmischers anhand der Zeichnung erläutert.The transport device for carrying out the method according to the invention is based on a transport concrete mixer equipped according to the principle of the invention explained with reference to the drawing.
Der Transportbetonmischer besteht im wesentlichen aus einem Kraftfahrzeugführerhaus 1 mit Chassis und Aufbaurahmen 2 Diese tragen eine Mischtrommel 3 mit ihrem vorn liegenden Antrieb 4 und der hinten gelegenen Füll- und Entleeröffnung 5.The ready-mixed concrete mixer essentially consists of a motor vehicle driver's cab 1 with chassis and mounting frame 2 These carry a mixing drum 3 with their front lying drive 4 and the filling and emptying opening 5 at the rear.
Auf den Block des Antriebes 4 ist einWassertank 6 aufgesattelt.A water tank 6 is saddled onto the block of the drive 4.
In die Füll- und Entleeröffnung 5 der Mischtrommel 3 ragt ein Einfülltrichter 7 hinein, unter dem sich ein Auslauftrichter 8 befindet, der über eine Schurre 9 den Mischerinhalt abgibt.A filling funnel protrudes into the filling and emptying opening 5 of the mixing drum 3 7, under which there is a discharge funnel 8, which is via a chute 9 releases the mixer content.
Erfindungsgemäß sind nun in der Mischtrommel 3 Meßmittel 10 vorgesehen, über die die Konsistenz der Betonmischung bestimmt werden kann. Gemäß dem Ausführungsbeispiel sind die genannten Meßmittel 10 imVerhältnis zur Trommel und damit auch zur Betonmischung so angeordnet, daß sie stets von Beton umgeben sind. Damit ist gewährleistet, daß zu allen Zeiten Meßergebnisse abgerufen werden können.According to the invention 3 measuring means 10 are now provided in the mixing drum, which can be used to determine the consistency of the concrete mix. According to the embodiment are said measuring means 10 in relation to the drum and thus also to the concrete mix arranged so that they are always surrounded by concrete. This ensures that measurement results can be called up at all times.
Die spezielle Anordnung ist - wie dargestellt - derart realisiert, daß die Meßmittel 10 an einem Haltearm 11 befestigt sind, der durch die Antriebswelle 12 der Mischtrommel 3 geführt ist, jedoch gegenüber dieser fest steht. Damit verbleiben die Meßmittel 10 auch bei Drehung der Antriebswelle 12 und der Mischtrommel 3 in der in der Zeichnung dargestellten Stellung, was eine relativ einfache Herausführungder Meßergebnisse zur weiteren Verarbeitung ermöglichst.The special arrangement is - as shown - implemented in such a way that that the measuring means 10 are attached to a support arm 11 which is passed through the drive shaft 12 of the mixing drum 3 is guided, but is fixed with respect to this. So remain the measuring means 10 also at Rotation of the drive shaft 12 and the Mixing drum 3 in the position shown in the drawing, which is a relative allow easy extraction of the measurement results for further processing.
Die Meßmittel 10 selbst können an sich nach jeder der bekannten Konsistenzmeßmethoden arbeiten. Die bekanntesten und gebräuchlichsten Methoden basieren darauf, daß der spezifische elektrische Widerstand des Mischgutes oder die vom Antrieb für die Mischtrommeldrehung aufzubringende Leistung bestimmt werden. Zur Messung der Konsistenz von Betonmischungen ist es darüberhinaus jedoch auch bekannt, die Moderation von Neutronen zu bestimmen und in Relation zur Konsistenz zu setzen.The measuring means 10 themselves can be according to any of the known consistency measuring methods work. The best known and most common methods are based on the fact that the specific electrical resistance of the material to be mixed or that of the drive for the rotation of the mixing drum The power to be applied can be determined. For measuring the consistency of concrete mixes however, it is also known to determine the moderation of neutrons and put in relation to consistency.
Selbstverständlich können die genannten Meßmethoden und gegebenenfalls noch zu findende Meßmethoden auch jeweils gemeinsam angewandtwerden, was bekanntlich die Meßsicherheit erhöht. Es ist auch denkbar, nach Art eines Wählschalters je nach Betonkonsistenz die gerade günstigste als alleinige Meßmethode zu benutzen.Of course, the above-mentioned measuring methods and, if necessary measurement methods still to be found can also be applied jointly, which is known the measurement reliability increases. It is also conceivable, depending on the type of selector switch Concrete consistency to use the cheapest as the sole measuring method.
Bezüglich der Meßmittel 10 bzw. Meßmethoden ist an sich festzuhalten und darauf hinzuweisen, daß zwecks Ermöglichung einer Überwachung ein den Ist-Zustand der Betonmischung repräsentierendes Meßsignal zur Verfügung stehen muß.Regarding the measuring means 10 and measuring methods, it should be noted and to point out that, in order to enable monitoring, the current state the measuring signal representing the concrete mix must be available.
Dieses Meßsignal wird einem Komparator 13 zugeführt, dessen zweiter Eingang mit Speichermitteln 14 verbunden ist, die die der Soll-Konsistenz der Betonmischung entsprechenden Wassermengenwerte abrufbereit zur Verarbeitungbereit hält. Im praktischen Anwendungsfall sieht das so aus, daß ein der Soll-Konsistenz der beim Verbraucher gewünschten Betonmischungentsprechendes Referenz -signal von den Speichermitteln 14 in den Komparator 13 eingegeben wird und daß dieser das genannte Referenzsignal mit den von den Meßmitteln 10 gelieferten Ist-Signal vergleicht.This measurement signal is fed to a comparator 13, the second of which Input is connected to storage means 14, which the target consistency of the concrete mixture keeps the corresponding water volume values ready for processing. In the practical Use case looks like this, that one of the target consistency of the consumer reference signal corresponding to the desired concrete mix of the Storage means 14 is entered in the comparator 13 and that this said Comparing the reference signal with the actual signal supplied by the measuring means 10.
Liegt die Abweichung zwischen Referenz- und Ist-Signalinnerhalb der natürlicherweise vorgegebenen Toleranzgrenze, so gibt der Komparator 13 ein entsprechendes Signal ab. Dieses Signal ist praktisch ein reines Zustands signal.If the deviation between the reference and the actual signal is within naturally predetermined tolerance limit, the comparator 13 outputs a corresponding one Signal off. This signal is practically a pure status signal.
Weichen nun jedoch Referenz- und Ist-Signal soweit voneinander ab, daß die genannte Toleranzgrenz überschritten ist, so wird ein Differenzsignal generiert, das als Ansteuersignal eine Wassernachdosierung initiiert. Dazu wird dieses Ansteuersignal einem Ventil 15 zugeführt, das im Wege einer vom Wassertank 6 zur Füll- und Entleeröffnung 5 verlaufenden, schematisch als einfache Rohrleitung 16 dargestellte Vrasserzuführung angeordnet ist. Über eine - nicht dargestellte - Pumpe w rd somit die vom Komparator 13 aufgrund des Soll-Ist-Vergleiches ermittelte Nachdosier-Wassermenge zur Füll- und Entleeröffnung 5 und damit in die Mischtrommel 3 gepumpt.However, if the reference and actual signals differ from one another so far, that the specified tolerance limit has been exceeded, a differential signal is generated, which initiates water replenishment as a control signal. This control signal is used for this a valve 15 supplied, which by way of a from the water tank 6 to the filling and emptying opening 5 extending Vrasser feeder, shown schematically as a simple pipeline 16 is arranged. A pump (not shown) is used by the comparator 13 based on the target / actual comparison determined top-up water quantity for the filling and discharge opening 5 and thus pumped into the mixing drum 3.
Dabei spielt es grundsätzlich keine Rolle, ob die Wassernachdosierung kontinuierlich oder in größeren Schüben erfolgt.It basically does not matter whether the water replenishment takes place continuously or in larger bursts.
Um hinsichtlich der aktuellen Konsistenzwerte stets auf dem Laufenden zu sein, ist in besonderer Ausgestaltung der Erfindung ein Anzeige-und Kontrollgerät vorgesehen. Vorteilhafterweise ist dieses Gerät ein Sichtgerät 17 , das aus Schutz- und Bequemlichkeitsgründen im Führerhaus 1 angeordnet ist. Ergänzend dazu ist auch eine Einrichtung vorsehbar, über welche die Meßergebnisse kontinuierlich aufgezeichnet werden können. Dieser Einrichtung kommt insbesondere im Hinblick auf eventuelle spätere Reklamationen, hinsichtlich der Betonqualität, besondere Bedeutung zu.In order to always be up to date with the current consistency values To be, in a particular embodiment of the invention, is a display and control device intended. Advantageously, this device is a viewing device 17, which is made of protective and is arranged in the driver's cab 1 for reasons of convenience. In addition to this is also a device can be provided via which the measurement results are continuously recorded can be. This facility comes in particular with regard to eventual later complaints regarding the quality of the concrete are of particular importance.
Da es sich beim erfindungsgemäßen Verfahren im Zusammenhang mit den im einzelnen erwähnten elektronischen Funktionselementen letztlich um einen technischen Regelprozeß handelt, sind diese Funktionselemente zu einem prozeßgekoppelt - geschlossenen Prozeßrechnersystem zusammengefaßt. Dieses System erhält Meßdaten von den Meßmitteln 10 und gibt Steuersignale an das Ventil 15 ab. Stellvertretend für die Zentraleinheit des Prozeßrechnersystems steht dabei gewissermaßen der Komparator 13.Since the method according to the invention in connection with the The electronic functional elements mentioned in detail are ultimately a technical one Control process acts, these functional elements are linked to a process - closed Process computer system summarized. This system receives measurement data from the measuring means 10 and sends control signals to valve 15. Representing the central unit of the process computer system is, so to speak, the comparator 13.
Aus Gründen eines besseren Wirkungsgrades des Prozeßrechnersystems kann dieses zusätzlich zur Steuerung des Überwachungsprozesses für die Konsistenz auch für weitere Überwachungsaufgaben benutzt werden. Dazu gehört beispielsweise die Uberwachung der erforderlichen Mischzeiten und Umdrehungszahlen, der Betontemperatur und bei der Teilmengenabgabe. Bei Realisierung der Transporteinrichtung durch einen Transportb etonmische r kann das Prozeßrechnersystem auch zur Ansteuerung des Mischtrommelantriebes in Abhängigkeit von Fahrzeit und gegebenenfalls Entfernung zwischen Mischanlage und Verbraucher ausgelegt werden.For reasons of better efficiency of the process computer system can do this in addition to controlling the monitoring process for consistency can also be used for other monitoring tasks. This includes, for example the monitoring of the required mixing times and speeds, the concrete temperature and in the case of partial delivery. If the transport device is implemented by a Transport concrete mixers can also be used by the process computer system to control the mixing drum drive depending on the travel time and, if necessary, the distance between the mixing plant and consumers.
Zusätzlich zu den im Vorhergehenden beschriebenen Bau- und Funktionselementen können aus Sicherheitsgründen zusätzliche Verriegelungsmittel vorgesehen werden, die gewährleisten, daß die Transporteinrichtung dann und nur dann entleert werden kann, wenn eine vorgewählte, d. h. bestimmte, Soll-Konsistenz gegeben ist. Bezogen auf das dargestellte Ausführungsbeispiel wirken diese Verriegelungsmittel in Abhängigkeit von einem im Komparator 13 erzeugten Alarmsignal derart auf den Antrieb 4, daß eine Drehung der Mischtrommel 3 im Sinne "Entleeren" verhindert wird.In addition to the components and functional elements described above additional locking means can be provided for safety reasons, which ensure that the transport device will then and only then be emptied can, if a preselected, d. H. certain, target consistency is given. Based these locking means act as a function of the illustrated embodiment of an alarm signal generated in the comparator 13 in such a way to the drive 4 that a Rotation of the mixing drum 3 in the sense of "emptying" is prevented.
Nach allem bleibt festzustellen, daß mit der vorliegenden Erfindung die Transport betonindustrie eine wesentliche Bereicherung erfährt.After all, it remains to be seen that with the present invention the ready-mixed concrete industry is significantly enriched.
Während bisher die Güteüberwachung zwischen Mischanlage und Verbraucher nach subjektiven Kriterien erfolgte und gegebenenfalls manipuliert wurde, gibt die Erfindung einen Weg, wie diese Güteüberwachung automatisch und unbeeinflußbar erfolgen kann.While so far the quality monitoring between the mixing plant and the consumer based on subjective criteria and possibly manipulated, gives the Invention of a way in which this quality monitoring can be carried out automatically and without any influence can.
Dabei soll nochmals darauf hingewiesen werden, daß die Erfindung nicht auf das Ausführungsbeispiel Transportbetonmischer beschränkt ist, sondern daß sie sich auf jede andere Art von adä quaten Transporteinrichtungen erstreckt. Abschließend bleibt noch festzustellen, daß das Verfahren und die Transporteinrichtung nach der Erfindung auch für andere Baustoffmischungen als Beton benutzbar sind. Insoweit umfaßt die vorliegende Erfindung auch derartige Anwendungsfälle.It should be pointed out again that the invention is not is limited to the embodiment concrete mixer, but that they extends to any other type of adequate transport facility. Finally it remains to be stated that the method and the transport device according to the Invention can also be used for building material mixtures other than concrete. So far the present invention also encompasses such applications.
Bezugszeichen 1 Führerhaus 2 Chassis und Aufbaurahmen 3 Mischtrommel 4 Antrieb (für Mischtrommel) 5 Füll- und Entleeröffnung 6 Wassertank 7 Einfülltrichter 8 Auslauftrichter 9 Schurre 10 Meßmittel 11 Haltearm 12 Antriebswelle 13 Komparator 14 Speichermittel 15 Ventil 16 Rohrleitung L e e r se t e Reference number 1 driver's cab, 2 chassis and superstructure frame 3, mixing drum 4 Drive (for mixing drum) 5 Filling and emptying opening 6 Water tank 7 Filling funnel 8 discharge funnel 9 chute 10 measuring device 11 holding arm 12 drive shaft 13 comparator 14 storage means 15 valve 16 pipeline Read e r se t e
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